RICERCA DEI CATIONI NELLE SOSTANZE INORGANICHE O ORGANO-METALLICHE RICERCA DEGLI ANIONI NEI SALI DI AMMINE O DI AMMONIO QUATERNARIO

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1 RICERCA DEI CATIONI NELLE SOSTANZE INORGANICHE O ORGANO-METALLICHE RICERCA DEGLI ANIONI NEI SALI DI AMMINE O DI AMMONIO QUATERNARIO Prof. Antonio Lavecchia

2 Ricerca dei Cationi nelle Sostanze Inorganiche o Organo-Metalliche

3 Ricerca dei Cationi nelle Sostanze Inorganiche o Organo-Metalliche Gli elementi metallici presenti nei composti inorganici ed organometallici delle Farmacopee sono: Sodio, Potassio, Litio, Calcio, Magnesio, Zinco, Mercurio, Antimonio, Bismuto, Ferro, Cobalto, Argento, Piombo, Alluminio, Rame

4 Ricerca dei Cationi nelle Sostanze Inorganiche o Organo-Metalliche Residuo Bianco Presenza di metalli alcalini o alcalino-terrosi o di zinco ed alluminio (Na, K, Li, Ca, Mg, Zn, Al) Residuo giallo o bruno-nero Presenza di metalli pesanti (Zn, Sb, Bi, Cu, Pb, Ag, Fe, Co) Alcuni elementi possono essere ridotti a metalli che appaiono come goccioline brillanti, solidificate (Ag, Pb)

5 Saggio alla Fiamma con Filo di Platino BaCO 3 + 2HCl BaCl 2 + H 2 O + CO 2 Zona ossidante superiore 1500 C Zona riducente superiore 1550 C Zona ossidante inferiore 1500 C Zona riducente inferiore 500 C Cono freddo 300 C

6 Sodio (Na): giallo intenso, si manifesta subito, è persistente e avvolge tutta la fiamma

7 Fiamma in assenza di sali

8 Potassio ( K ): violetto, si manifesta subito ed è poco persistente Può essere individuato anche in presenza di sodio, osservando la fiamma attraverso un vetrino azzurro al cobalto

9 Fiamma in assenza di sali

10 Litio ( Li ): rosso cardinale, si manifesta subito ed è persistente

11 Fiamma in assenza di sali

12 Stronzio ( Sr ): rosso intenso, dà un primo sprazzo che ritorna, se riportato nella zona più calda

13 Fiamma in assenza di sali

14 Boro ( B ): verde scuro, poco intenso, persistente

15 Fiamma in assenza di sali

16 Rame ( Cu ): verde brillante e azzurro elettrico, poco persistente

17 Fiamma in assenza di sali

18 Calcio ( Ca ): rosso mattone, dà sprazzi fugaci (scintille che scompaiono velocemente)

19 Fiamma in assenza di sali

20 Saggio alla Fiamma con Filo di Platino Nel caso di sostanze poco volatili e inattaccabili con HCl (BaSO 4, SrSO 4, CaSO 4 ) BaSO 4 + 2C BaS + 2CO 2 BaS + 2HCl BaCl 2 + H 2 S

21 Bario ( Ba ): giallo-verde molto persistente

22 Fiamma in assenza di sali

23 Saggio alla Perla di Borace Na 2 B 4 O 7 10H 2 O Na 2 B 4 O H 2 O borace Na 2 B 4 O 7 NaBO 2 + B 2 O 3 anidride borica B 2 O 3 + CuO Cu(BO 2 ) 2 metaborato rameico (verde -azzurro) 4NaBO 2 + 2Cu(BO 2 ) 2 + C CO + Na 2 B 4 O 7 + 2NaBO 2 + Cu 2 (BO 2 ) 2 metaborato rameoso (verde tenue) 4NaBO 2 + 2Cu(BO 2 ) 2 + C CO + Na 2 B 4 O 7 + 2Cu (rosso bruno)

24 Colorazioni Impartite alla Perla al Borace fiamma ossidante fiamma riducente Metallo a caldo a freddo a caldo a freddo Cobalto azzurra azzurra azzurra azzurra Cromo verde Manganese violetta violetta incolore rosa Nichel Rame verde azzurra Ferro incolore grigia verde verde smeraldo grigia gialloverde gialloverde rossovioletta rossovioletta verdeincolore rossaopaca rossogialla verdesmeraldo

25 Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Alluminio (Al 3+ ) Al OH Al(OH) 3 Alluminio idrossido Al(OH) 3 + OH AlO 2 + 2H 2 O Ione alluminato AlO 2 + NH 4 Cl + H 2 O Al(OH) 3 + NH 3 + Cl - Ammonio cloruro

26 Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Magnesio (Mg 2+ ) Mg OH Mg(OH) 2 Magnesio idrossido Mg(OH) 2 + 2NH 4+ Mg NH 3 + H 2 O Mg 2+ + NH 3 + HPO 4 2 NH 4 MgPO 4 Fosfato ammonico magnesiaco

27 Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Zinco (Zn 3+ ) Zn OH Zn(OH) 2 Zinco idrossido Zn(OH) 2 + 2OH ZnO H 2 O Ione zincato ZnO NH 4 + [Zn(NH 3 ) 4 ] H 2 O Complesso tetrammino-zinco Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ + Na 2 S ZnS + 2Na + + 4NH 3

28 Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Ammonio (NH 4+ ) 2NH 4 Cl + CaO CaCl 2 + 2NH 3 + H 2 O

29 Identificazione Rapida di Alcuni Cationi: Calcio (Ca 2+ ) [Fe(CN) 6 ] 4 + Ca NH + 4 Ca(NH 4 ) 2 [Fe(CN) 6 ] Potassio ferrocianuro calcio ammonio ferrocianuro Ca 2+ + (COO) 2 2- Ca(COO) 2 Ossalato di calcio

30 Reazioni di Riconoscimento dei Composti di Mn e Cr al Coccio Si opera su un coccio di porcellana sottile, su cui è posta una piccola quantità della sostanza in esame mescolata con 1 parte di KNO 3 e 3 parti di Na 2 CO 3 2CrCl 3 + 3Na 2 CO 3 6NaCI + Cr 2 O 3 + 3CO 2 anidride cromica Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 2Na 2 CO 3 2Na 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2CO 2 anidride cromica Cromato di sodio

31 Reazioni di Riconoscimento dei Composti di Mn e Cr al Coccio MnSO 4 + 2KNO 3 + 2Na 2 CO 3 Na 2 MnO 4 + 2KNO 2 + 2CO 2 + Na 2 SO 4 solfato di manganese manganato di sodio MnO H + 2MnO MnO 2 nh 2 O + H 2 O verde violetto nero Na 2 CrO 4 + Pb(CH 3 COO) 2 PbCrO 4 + CH 3 COONa giallo Acetato di piombo giallo

32 Ricerca degli Anioni nei Sali di Ammine o di Ammonio Quaternario

33 Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi Inorganici La distinzione fra i sali di ammonio IV e i sali delle ammine può essere effettuata sulla base di ph della soluzione acquosa

34 Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi Organici

35 Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi L alcalinizzazione della soluzione acquosa del sale di un ammina (I, II o III) produce la liberazione della base

36 Sali di Ammine e di Ammonio IV con Acidi

37 Ricerca degli Anioni SOSTANZA INIZIALE Ricerca: SOLFURI BORATI CARBONATI ACETATI Na 2 CO 3 SOLUZIONE ALCALINA Limpida Incolore RESIDUO si scarta Ricerca: CLORURI BROMURI IODURI Ricerca: SOLFATI TIOSOLFATI FOSFATI NITRATI OSSALATI ARSENIATI

38 Riconoscimento dei Solfuri (CH 3 COO) 2 Pb + S 2-2CH 3 COO - + PbS nero

39 Riconoscimento dei Borati Acido Borico Borato di metile Na 2 B 4 O 7 10H 2 O + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 3 BO 3 Sodio tetraborato decaidrato

40 Riconoscimento dei Borati

41 Riconoscimento dei Carbonati CO 3 = + 2H + CO 2 + H 2 O Ba(OH) 2 + CO 2 H 2 O + BaCO 3 acqua di barite

42 Interferenze: Solfiti (SO 3 2- ) e Tiosolfati (S 2 O 3 2- ) Solfiti e tiosolfati H + SO 2 SO H + SO 2 + H 2 O SO Ba 2+ BaSO 3 BIANCO Distinzione solfiti/tiosolfati e carbonati BaCO 3 solubile per aggiunta di CH 3 COOH BaSO 3 insolubile per aggiunta di CH 3 COOH

43 Acetati 2CH 3 COONa + 2KHSO 4 2CH 3 COOH + Na 2 SO 4 + K 2 SO 4

44 Riconoscimento dei Solfati Ba 2+ + SO 4 = BaSO 4 bianco caseoso insolubile in HCl conc.

45 Riconoscimento dei Tiosolfati S 2 O 3 = + 2AgNO 3 Ag 2 S 2 O 3 + 2NO 3 - tiosolfato d argento Ag 2 S 2 O 3 + H 2 O Ag 2 S + SO 4 = + 2H + solfuro di argento 3Ag 2 S + 2NO H + 3S + 2NO + 6Ag + + 4H 2 O solfuro di argento

46 Fosfati PO O 2 2PO 4 3- PO MoO NH H + PO 4 (NH 4 ) 3 12MoO H 2 O Fosfomolibdato d ammonio

47 Nitrati NO H + + 3Fe 2+ NO + 3Fe H 2 O con solfato ferroso in eccesso FeSO 4 NO solfato di ferro nitrosile anello bruno

48 Cloruri, Bromuri, Ioduri Ag + + Cl - + Br- + I- H + AgCl + AgBr + AgI Precipitato giallo Ag + + Cl - H + AgCl Bianco caseoso solubile in NH 4 OH dil. Ag + + Br - H + AgBr Giallo paglierino Poco solubile in NH 4 OH conc. Ag + + l - H + Agl Giallo intenso insolubile in NH 4 OH

49 Cloruri, Bromuri, Ioduri Soluzione alcalina (Cl -, Br -, I - ) 1) HNO 3 dil. (scacciare bene i gas) 2) AgNO 3 (fino a completa ppt) soluzione (controllare che la ppt sia completa) Precipitato (Ag I, AgBr, AgCl) NH 4 OH dil soluzione [Ag(NH 3 ) 2+ ] + Cl - HNO 3 dil. Precipitato (AgI e AgBr) NH 4 OH conc. Precipitato bianco (AgCl) [Ag(NH 3 ) 2+ ] + Br - Precipitato bianco (AgI) HNO 3 dil. H 2 O Precipitato giallo (AgBr) Precipitato giallo (AgI)

50 Riconoscimento dei Cloruri (Cl - ) 1) Precipitazione come cloruro d argento (reattivo: AgNO 3 ) AgNO 3 Ag + + NO 3 - Cl - + Ag + AgCl (s) Precipitato BIANCO CASEOSO AgCl (s) Ag + + Cl - Kps = 1.8 x ) Ridissoluzione di AgCl con NH 3 dil AgCl (s) Ag + + Cl - Ag + + 2NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + Complesso ammoniacale

51 Riconoscimento dei Cloruri (Cl - ) 3) Ri-precipitazione di AgCl per trattamento con HNO 3 dil [Ag(NH 3 ) 2 ] + Cl - + 2H + + 2NO 3 - AgCl (s) + 2NH NO 3 - Complesso ammoniacale

52 Riconoscimento dei Bromuri (Br - ) 1) Precipitazione come bromuro d argento (reattivo: AgNO 3 ) AgNO 3 Ag + + NO 3 - Br - + Ag + AgBr (s) Precipitato GIALLO CHIARO CASEOSO AgBr (s) Ag + + Br - Kps = 5.0 x ) Ridissoluzione di AgCl con NH 3 conc (3N) AgBr (s) Ag + + Br - Ag + + 2NH 3 [Ag(NH 3 )] + Complesso ammoniacale

53 Riconoscimento dei Bromuri (Br - ) 3) Ri-precipitazione di AgBr per trattamento con HNO 3 dil [Ag(NH 3 )] + Br - + 2H + + 2NO 3 - AgBr s) + 2NH NO 3 - Complesso ammoniacale

54 Riconoscimento degli Ioduri (I - ) 1) Precipitazione come bromuro d argento (reattivo: AgNO 3 ) AgNO 3 Ag + + NO 3 - I - + Ag + AgI (s) Precipitato GIALLO CASEOSO AgI (s) Ag + + I - Kps = 8.0 x ) AgI è molto poco solubile in NH 3 diluita e NH 3 conc